• 제목/요약/키워드: horizontal displacement of the wall

검색결과 142건 처리시간 0.027초

흙막이 벽체의 굴착 폭과 변형특성에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Investigations on the Excavation Width and Property of Deformation of Earth Retaining Wall)

  • 박춘식;정성민
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제36권12호
    • /
    • pp.57-68
    • /
    • 2020
  • 흙막이 벽체의 해석 시 일반적으로 적용되는 2차원 해석의 경우 굴착 폭이 작으면 토압에 의한 상호간섭이 발생하며, 그 영향으로 굴착 폭이 작은 구간에서는 2차원 해석 시 흙막이 벽체의 수평변위에 대한 신뢰성 확보가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 2차원 해석 시 토압에 의한 상호간섭 발생의 범위가 되는 굴착 폭의 경계를 확인하기 위하여 H-pile 토류벽체에 대하여 점성토, 사질토, 사질토 및 풍화암의 지층조건에서 다양한 조건의 굴착 깊이(H)와 굴착 폭(B)에 대하여 2차원 및 3차원 유한요소해석을 수행하여 각 조건에 따른 굴착 폭과 수평변위의 관계를 연구하였다. 연구결과 수평 변위가 비교적 크게 발생하는 점성토에서만 굴착 폭에 따른 해석적 경계를 뚜렷하게 구분할 수 있었고, 그 내용은 굴착규모(B/H) 2.0 이하, 굴착 깊이 10m 이하에서 굴착 폭이 12m보다 작은 경우와 굴착 깊이 10m 이상에서 굴착 폭이 24m보다 작은 경우는 실제 거동과 유사한 3차원 유한요소해석을 하는 것이 합리적이며, 굴착규모(B/H) 2.0 이상, 굴착 깊이 10m 이하에서 굴착 폭이 12m보다 큰 경우와 굴착 깊이 10m 이상에서 굴착 폭이 24m보다 큰 경우는 2차원 유한요소해석을 하여도 무방하다는 결론을 얻었다.

3차원 주동변위에 따른 인접지반으로의 하중전이 (Load Transfer to the Adjacent Ground Induced by the 3-Dimensional Active Displacement)

  • 박병석;이상덕
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제31권10호
    • /
    • pp.49-60
    • /
    • 2015
  • 기존 3차원 토압연구는 벽체에 작용하는 주동토압을 단일파괴체로 가정하고 벽체의 안정성에 초점을 맞춰 3차원 토압의 크기를 구하는데 역점을 두었고, 토압의 주변지반 전이에 대한 연구는 미진하였다. 따라서 본 연구에서는 벽체의 폭과 높이의 비 즉, 종횡비를 달리하여 3차원 모형실험을 수행하고, 주변지반으로 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 파악하였다. 주변지반으로 전이되는 토압은 종횡비에 따라 3차원 주동토압의 감소량보다 17.9~30.6% 작게 나타났으며, 연직방향 토압의 전이보다 수평방향 토압의 전이가 크게 나타났다. 토압의 전이범위는 수평방향으로 주동벽체 폭 w 기준으로 0.67~1.29w, 연직방향으로 주동벽체 높이 ${\Delta}h$기준으로 약 1.0~3.0h인 것으로 나타났다. 수평방향으로 전이되는 토압은 종횡비가 같을 때 수평방향 모두 동일한 높이에서 최대치를 나타내며, 종횡비가 증가함에 따라 토압의 최대 전이 지점이 벽체 하부에서 상부로 변화하였다. 수평방향 토압의 전이는 주동벽체 폭 w 기준으로 0.25w에서 56%~79%인 것으로 나타났으며, 연직방향 토압의 전이는 주동벽체 ${\Delta}h$기준으로 1.0~1.5h에서 50%~58%인 것으로 나타났다. 종횡비에 따라 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 분석하고 주동변위 벽체 주변으로 전달되는 3차원 하중전이 분포도를 제시하였다.

트러스 이론을 이용한 철근 콘크리트 전단벽의 비선형 거동해석 (Nonlinear Behavior Analysis of RC Shear Wall Using Truss Theory)

  • 서수연;김정식;최윤철;이리형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.213-220
    • /
    • 2005
  • 최근 전단벽의 변형성능을 증명하기 위한 관심이 성능 설계법을 위한 적당한 자료들을 얻기 위해서 증대되고 있다. 본 연구에서는 전단벽의 변형 성능을 평가할수 있는 방법을 제시하고자 한다. 전단벽의 변위는 전단과 휨 변형의 조합된 형태로 표현될 수 있다. 수정 변환각 트러스 모델과 휨이론을 이용하여 전단과 휨변형을 산정하였으며, 또한 축력과 많은 수직 및 수평보강근의 영향을 고려할 수 있는 트러스 모델을 구축하였다. 본 연구에서 제안한 방법의 정확성을 평가하기 위하여 기 수행된 7개의 실험결과를 해석하고 실험결과와 해석결과를 비교하였다. 비교결과, 본 연구에서 제안한 방법을 사용함으로써 전단벽의 변형성능을 적절히 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 플랜지벽이 있는 경우에는 강도와 강성의 측면에서 플랜지벽의 영향을 과대평가하며 변위성능의 측면에서는 과소평가하는 것으로 나타났다.

벽체 허용변위와 양상을 고려한 사질토지반에서 수동측토압 제안 (Proposal of Mobilized Passive Earth Pressure to Allowable Wall Displacement and Movement Types in Sandy Soil)

  • 윤영호;김태형;김태오;우민석
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제39권7호
    • /
    • pp.5-15
    • /
    • 2023
  • 수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

철근 콘크리트 벽식 구조물의 비선형 해석모델 (Nonlinear Analysis Model of RC Shear Wall Building)

  • 정일영;이영욱
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1993년도 봄 학술발표회논문집
    • /
    • pp.141-148
    • /
    • 1993
  • In this paper, TVLEM is selected for the shear wall model which was proposed by Kabeyasawa and the characteristics of spring models composing TVLEM was studied. In axial stiffness spring model, the horizontal displacements when Kabeyasawa model and simple axial stiffness hysteresis model were used, were closely similar. When the large shear-displacement was occured, stiffness degrading model was more adquate to the shear wall modelling than OOHM. Also for the purpose of modelling the horizontally continuous wall, the seperational method for TVLEM was used. The results of nonlinear analysis by this method were closely similar to experimental results .

  • PDF

수평하중을 받는 전단벽 아웃리거 시스템의 거동특성 평가 (Structural Behavior Characteristics Evaluation of Shear Wall Outrigger System Subject to Horizontal Loads)

  • 김호수;이한주;홍석일;임영도
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국공간구조학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집 제3권1호(통권3호)
    • /
    • pp.110-117
    • /
    • 2006
  • This study presents an effective stiffness-based optimal technique to consider floor rigid diaphragm action and a technique to evaluate the structural behavior characteristics and efficiency for tall shear wall outrigger system subject to horizontal loads. To this end, isoparametric plane stress element with rotational stiffness is used for shear wall element and stiffness gradient is calculated. Also, the approximation concept to solve effectively the large scaled problems, member grouping technique and resizing technique are considered. To verify the effectiveness and usefulness of this technique, the efficient evaluation method for three types of 50 story model with core and outrigger system is presented.

  • PDF

강합성코어벽을 활용한 코너지지형 거푸집시스템 개발 (Development of Corner-Supported Auto Climbing Formwork System)

  • 홍건호;심우경
    • 대한건축학회논문집:구조계
    • /
    • 제35권7호
    • /
    • pp.171-178
    • /
    • 2019
  • Auto Climbing Formwork System (ACS) for construction of high-rise building is a construction method for automatically lifting the formwork system supported by the anchor on the pre-constructed concrete wall. It has excellent construction speed and quality, but it has the possibility of structural failure depending on the quality of concrete and also has low economical efficiency due to the use of foreign technology. In order to overcome these problems, this study conducted an optimum design for the development of a new concept of Corner Supported Auto Climbing System (CS-ACS) in conjunction with the development of corner steel-reinforced concrete core wall system. For the design the formwork system, the basic module and structural member compositions were planned, and the structural analysis program was used to analyze the optimum member's cross section and spacing. As a result, the horizontal displacement and the stress of the horizontal members were influenced by the spacing more than the cross-section of the member. On the other hand, vertical members did not affect the displacement and stress of the formwork system. The form tie was very effective in controlling the displacement when adjusting the spacing of the horizontal members, but when the spacing of the form tie is more than 1,500mm, it is analyzed that form tie is yielding in basic module. When the span of the formwork system is more than 30m, it is analyzed that the basic module needs to be changed because of the increase of overall displacement.

수치해석 결과를 이용한 PHC-W흙막이공법의 거동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of PHC-W Retaining Wall Method Based on the Numerical Analysis Results)

  • 최정표;진홍민;김채민;김성수;최용규
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제33권2호
    • /
    • pp.5-15
    • /
    • 2017
  • PHC-W 흙막이공법은 말뚝의 원형단면을 개량하여 전면부의 평면화로 지보재의 설치가 용이하며 중첩(over-lap)시공이 가능하여 차수와 수직도가 우수하고 H형강을 사용하지 않아 경제적인 흙막이공법이다. 지층조건이 다른 3가지 사례를 이용하여 수치해석을 실시하였다. N치가 30미만의 지층에서는 PHC-W흙막이 A 형, B 형 각각에서 10.5m, 11.0m정도 굴착 가능한 것으로 나타났다. N치가 30이상의 비교적 양호한 지반에서는 PHC-W흙막이 A 형, B 형 각각에서 17.0m, 19.5m정도 굴착 가능한 것으로 나타났다. 지층조건이 양호할수록 굴착 가능 깊이가 커지는 것으로 나타났고 수평변위는 작아지는 것으로 나타났으며, 휨강도 안전율은 낮아지는 것으로 나타났고 전단력 안전율도 낮아지는 것으로 나타났다.

근접 굴착시 흙막이벽 버팀대 선행하중 재하에 따른 터널의 거동 (Behavior of Tunnel Due to Adjacent Ground Excavation with Pre-loading on Braced Wall)

  • 김일;이상덕
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제23권10호
    • /
    • pp.163-174
    • /
    • 2007
  • 큰 선행하중을 가할 수 있는 새로운 선행하중 시스템을 개발하였으며, 이를 적용하여 근접굴착 시 기존 터널의 안정성을 확보하는 방안을 연구하였다. 흙막이 벽체의 수평변위가 거의 생기지 않도록 설계축력 이상의 선행하중을 가하였다. 이를 위해 선행하중을 가하지 않는 경우와 선행하중을 가하는 경우에 대해 축소율 1/10인 실 대형 시험을 실시하였다. 수치해석은 선행하중을 가하지 않는 경우와, 선행하중을 설계축력의 50%와 100%를 가하는 경우, 흙막이 벽체 변위를 거의 발생시키지 않는 크기의 선행하중을 가하는 경우에 대해 유한요소법(FEM) 프로그램인 PLAXIS를 사용하여 수행하였다. 그 결과 선행하중을 설계축력 이상으로 적용시켜 흙막이 벽체변위를 억제시켰을 때 벽체 배면 지반에 있는 터널의 안정성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

응력 및 변위를 최소화하기 위한 단엽식 고분자 판막의 설계 (Design of the monoleaflet polymer valve to minimize stress and displacement)

  • 한근조;김상현
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한의용생체공학회 1993년도 추계학술대회
    • /
    • pp.99-103
    • /
    • 1993
  • A monoleaflet polymer artificial heart valve which showed the remarkable improvement in pressure drop compared with other types of artificial valve was designed to decrease the deflection in vertical direction and the displacement or the valve tip in horizontal direction. Stress distribution change was studied as the location of the supporting members or the valve frame changed. And it was found that using the valve tip horizontal displacement the minimum valve thickness could be obtained in order to prevent the gap between the valve tip and the frame wall.

  • PDF